برای اندازه گیری از اثر موجبر نوری لایه تبادل یونی روی سطح شیشه استفاده می کند. نور واگرای ساطع شده از منبع نور از شکاف عبور می کند و توسط منشور استوانه ای ضریب شکست بالا همگرا می شود و به نور موازی تبدیل می شود. با تنظیم موقعیت منبع نور، پرتوی از نور موازی با زاویه بحرانی به سطح مشترک بین شیشه و منشور برخورد می کند. به دلیل تنش موجود بر روی سطح شیشه، نور به دو نور بردار که صفحات ارتعاش بر یکدیگر عمود هستند، تجزیه می شود. دو پرتو نور با سرعتهای متفاوتی در لایه تبادل یونی شیشه منتشر میشوند، بنابراین در زوایای انعکاس کلی مختلف به منشور شکسته میشوند. نور ساطع شده از منشور توسط آینه منعکس می شود، وارد فیلتر تداخل می شود، توسط سیستم تلسکوپ متمرکز می شود و سپس از آینه آنالیز می گذرد و روی مشبک تصویربرداری می شود تا یک تصویر پله ای روشن و تاریک ایجاد کند. ارتفاع پله ها و تعداد خطوط پله را می توان به دقت از طریق نرم افزار آنالیز اندازه گیری کرد تا شدت تنش سطحی و عمق لایه تنش محاسبه شود.
